出品 | 搜狐科技
作者 | 尹莉娜
一年一度云棲大會，又到了阿里在技術(shù)上“秀肌肉”的時刻。
自2019年發(fā)布首款RISC-V玄鐵處理器，到去年發(fā)布AI芯片含光800，再到今年發(fā)布的通用服務(wù)器芯片倚天710，阿里旗下半導(dǎo)體公司平頭哥在芯片上實現(xiàn)了“年更”。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域被“卡脖子”的當(dāng)下，阿里在芯片設(shè)計上的進(jìn)展格外引發(fā)關(guān)注。
頂配？
對比之下，本次最新發(fā)布的倚天710芯片，是目前參數(shù)表現(xiàn)最為亮眼的一個：5nm制程、單芯片容納600億晶體管、采用最新的ARMv9架構(gòu)、DDR5內(nèi)存帶寬、PCIE5.0接口，每一項都是2020年才啟動的新技術(shù)，也是各自技術(shù)領(lǐng)域的“頂配”。跑出的SPECint2017 440分，也是同類芯片中的最高成績。
在采用各項新技術(shù)的同時，倚天710的在面世前各個環(huán)節(jié)的進(jìn)展也十分順利。
阿里云智能總裁、達(dá)摩院院長張建鋒在接受包括搜狐科技在內(nèi)的媒體采訪時表示，倚天芯片研發(fā)進(jìn)展超過預(yù)期，在行業(yè)內(nèi)普遍需要兩次流片（像流水線一樣通過一系列步驟制造芯片）的情況下，倚天710僅在7月進(jìn)行一次流片，就已經(jīng)基本符合需求。
出色的參數(shù)顯然拔高了人們對于阿里這款芯片的期待。
從阿里公開披露的信息中，倚天710“性能較業(yè)界標(biāo)桿高20%，能效比高50%”的表述格外值得注意。
一位不愿具名的分析師對搜狐科技表示：“如果對標(biāo)的是同為5nm的芯片，那么20%的性能提升是一個非常不錯的成績，但如果對標(biāo)的是7nm芯片，則20%只能算是一個正常的提升。”
性能和能效比是衡量一款芯片好壞與否的重要參數(shù)。制程、架構(gòu)、內(nèi)核數(shù)對此都有影響。
張建鋒坦承，由于是最新發(fā)布的產(chǎn)品，倚天710在表現(xiàn)優(yōu)秀的同時，也必然存在技術(shù)紅利。有業(yè)內(nèi)人士也表示：“在這些最新的技術(shù)尚未成熟時提前布局，是阿里敢于承擔(dān)風(fēng)險的表現(xiàn)，且使用新技術(shù)也付出了更高的成本。”
不過，需要澄清的是，上述這些看似高超的技術(shù)大多是由外部授權(quán)提供。
如芯片架構(gòu)可分為指令集架構(gòu)和微架構(gòu)等。通常廠商會對微架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以適配產(chǎn)品，并側(cè)面證明自己的研發(fā)實力，但此次倚天710并未對微架構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造，而是全盤采用了公版授權(quán)。相比之下，華為鯤鵬920芯片雖然早2年發(fā)布，基于的也是舊版的ARMv8.2架構(gòu)，但卻對微架構(gòu)進(jìn)行了自行設(shè)計。
在自研方面，阿里在對外宣傳中著重強(qiáng)調(diào)了該芯片對云應(yīng)用場景的適配。如解決云計算高并發(fā)條件下的帶寬瓶頸。“倚天710針對片上互聯(lián)進(jìn)行了特殊優(yōu)化設(shè)計，通過流控算法緩解了系統(tǒng)擁塞問題。”
考驗
從實際投產(chǎn)商用的角度來看，倚天710也面臨著諸多考驗。
首先是芯片質(zhì)量的穩(wěn)定性。Wit Display首席分析師林芝稱，由于是首次亮相，這款芯片的良率、穩(wěn)定性以及可靠性都并沒有獲得市場的驗證，在這個時間點來判斷這款芯片的實際表現(xiàn)，為時尚早。
有業(yè)內(nèi)人士也表示，目前的國產(chǎn)服務(wù)器芯片，大多表面數(shù)據(jù)好看，核多，內(nèi)存通道多，但實際使用體驗很差，在外設(shè)的兼容性等等方面的指標(biāo)上和英特爾芯片還不在一個級別。
另外，由于采用了最先進(jìn)的工藝，倚天710在生產(chǎn)制造上也面臨難度。
“目前5nm芯片在工藝上比較成熟的只有臺積電，產(chǎn)能仍在爬坡期，供應(yīng)消費級芯片（如手機(jī)）的需求仍不足，能給到阿里服務(wù)器芯片的產(chǎn)量可能就更低了。”林芝表示。
除此之外，由于全部自用，這款芯片所能帶來的利潤難以量化，也更難證明它的商業(yè)價值。
相比之下，同樣在大力發(fā)展云計算的華為，早在2019年就推出了基于ARM架構(gòu)的7nm服務(wù)器芯片“鯤鵬920”和服務(wù)器“泰山”。2020年6月，泰山服務(wù)器先后中標(biāo)三大運營商的服務(wù)器采購項目。
變局
倚天710芯片的發(fā)布，除了對阿里云業(yè)務(wù)自身產(chǎn)生影響外，還有可能因為規(guī)模效應(yīng)，給服務(wù)器芯片市場帶來變局。
有業(yè)內(nèi)人士對搜狐科技評估表示，倚天710的研發(fā)成本在十幾億元左右，包括架構(gòu)授權(quán)及幾千萬美元的流片費用，這相當(dāng)于阿里云在今年上半年利潤總額的2-3倍。
值得注意的是，經(jīng)歷了長達(dá)12年發(fā)展和投入，阿里云直到今年才開始正式盈利。
巨大的成本付出，對應(yīng)的是潛在且更大的商業(yè)回報。關(guān)于這款芯片在未來所能帶來的利潤回報，張建鋒并未給出明確答案。
不過，阿里云目前已經(jīng)擁有超過150萬臺服務(wù)器，具備極強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)，相比于外部采購，自研所能節(jié)省的成本相當(dāng)可觀。據(jù)了解，倚天710芯片將搭載在同期發(fā)布的磐久服務(wù)器上，并在今年開始部署。
林芝對搜狐科技表示，自研芯片不僅可以為阿里的云計算服務(wù)降低成本，從而提供更高的競爭力，甚至有可能會改變服務(wù)器芯片市場的競爭格局。
放眼整個整個服務(wù)器芯片市場上，x86芯片占據(jù)主導(dǎo)地位，其中英特爾的芯片占據(jù)了90%以上的市場份額。
“英特爾的一款10nm制程的x86芯片，主頻能達(dá)到3.4GHz。其次是AMD，7nm制程的x86芯片，主頻可以達(dá)到3.5GHz”，林芝介紹道：“而阿里的這款芯片，盡管是5nm工藝，但由于采用了ARM架構(gòu)，主頻最高只有3.2GHz。”
這主要是受架構(gòu)的影響。相比于x86架構(gòu)，采用ARM架構(gòu)的芯片在性能上雖不占優(yōu)勢，但在功耗和價格上都更低，對于用電量和采購量都十分龐大的云計算公司來說，是個不錯的選擇。
同時，由于可以不完全依賴x86架構(gòu)的服務(wù)器，也可以應(yīng)對潛在的單一供應(yīng)商風(fēng)險。
2018年，亞馬遜開啟了使用ARM架構(gòu)自研服務(wù)器芯片的先河，并在接下來兩年內(nèi)發(fā)布兩款命名為Graviton的服務(wù)器芯片。隨后華為鯤鵬芯片、Ampere的Altra芯片都采用了ARM架構(gòu)。
隨著多家云計算嘗試ARM架構(gòu)芯片自研業(yè)務(wù)，這個擁有7000-8000億規(guī)模的市場或許也將迎來新的變化。
溯源
時間回到2018年4月，阿里巴巴全資收購當(dāng)時大陸唯一一家自助嵌入式CPU IP Core公司中天微系統(tǒng)有限公司，開啟了自研芯片之路。
在此之前，阿里巴巴已經(jīng)先后投資了多家芯片公司，如寒武紀(jì)、Barefoot Networks、深鑒、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等等。馬云也被媒體稱為“要買下大半個芯片產(chǎn)業(yè)”。
馬云表示：“阿里投入數(shù)十億美金研發(fā)芯片并不是為了控制技術(shù)，而是想讓每個年輕人，每家小公司都能以性價比更高的方式分享這項技術(shù)。”。
關(guān)于自研芯片的目的，張建鋒表示主要是為了更適配云服務(wù)場景。“原來CPU并不完全為了云上負(fù)載來設(shè)計的，難以完全適配大規(guī)模、高并發(fā)的的云計算需求。”
不過，對于外界猜測的阿里是否打算涉及更為核心的芯片制造業(yè)務(wù)，張建鋒表示否認(rèn)。
“產(chǎn)業(yè)有分工，像我們服務(wù)器最大的提供商是浪潮，交換機(jī)最大提供商是銳捷，還有很多大大小小的廠商。他們不僅滿足了我們自己的需求，也給產(chǎn)業(yè)帶來更大的空間。”
目前，平頭哥擁有處理器IP、AI芯片及通用芯片等產(chǎn)品家族，旗下玄鐵系列處理器出貨量已達(dá)25億顆；兩年前問世的阿里第一顆芯片含光800已實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，通過阿里云服務(wù)了搜索推薦、視頻直播等行業(yè)客戶。截至目前，阿里云已經(jīng)完成了從芯片、部件到整機(jī)的云基礎(chǔ)設(shè)施閉環(huán)。
阿里之“芯”，是野心，也是給國內(nèi)芯片增加的一份信心。
